(57)【要約】  就寝者に違和感を与えず高精度に体圧分布を検出して、体位の変換および体圧の分散を行うことができる体位体圧制御装置を提供する。  体位体圧制御装置（１）は、複数の分割部（２１）を有し就寝者（Ｓ）を支持するマットレス（２）と、エラストマーセンサ（３）と、エラストマーセンサ（３）からの指示に基づいて、個々の分割部（２１）を制御することにより、就寝者（Ｓ）の体圧分布を変化させる体圧調整手段（５）と、を備える。エラストマーセンサ（３）は、エラストマー製のセンサ薄膜（３１）、複数の電極（０１Ｘ、０１Ｙ）、および電極（０１Ｘ、０１Ｙ）間に形成され分割部（２１）に対応して配置される複数の検出部（Ａ０１０１）、を有するシート状のセンサ本体（３０）と、演算部（４０）と、を備える。
2011092970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割部を有し就寝者を支持するマットレスと、
該マットレスの厚さ方向上側、下側、または内部のいずれかに配置され、エラストマー製のセンサ薄膜と、該センサ薄膜に接続される複数の電極と、該電極間に形成され該分割部に対応して配置される複数の検出部と、を有し、入力される荷重を電気量として出力可能なシート状のセンサ本体と、出力される該電気量から該就寝者の体圧分布を算出する演算部と、を備えるエラストマーセンサと、
該エラストマーセンサにより検出される該体圧分布のデータに基づいて、個々の該分割部を制御することにより、該就寝者の体圧分布を変化させる体圧調整手段と、
を備えることを特徴とする体位体圧制御装置。
【請求項２】
前記分割部は、気体または液体が充填された袋部からなり、
前記体圧調整手段は、該袋部に該気体または該液体を供給して該袋部を膨張させて、あるいは該袋部から該気体または該液体を排出して該袋部を収縮させて、前記就寝者の体圧分布を変化させる請求項１に記載の体位体圧制御装置。
【請求項３】
さらに、前記分割部よりも前記就寝者側に配置され通気性を有するクッションマットを備える請求項１または請求項２に記載の体位体圧制御装置。
【請求項４】
前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、
該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、前記センサ本体および前記クッションマットが順に積層され、
該センサ本体および該クッションマットは、該カバー部材に固定される請求項３に記載の体位体圧制御装置。
【請求項５】
さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材の内側に固定されるセンサ袋を備え、
前記センサ本体および前記クッションマットは、該センサ袋に収容される請求項４に記載の体位体圧制御装置。
【請求項６】
前記センサ本体、および該センサ本体の厚さ方向両側に固定された一対の前記クッションマットを有するセンサ挟装体を備え、
前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、
該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、該センサ挟装体が配置され、
該センサ挟装体は、該カバー部材に固定される請求項３に記載の体位体圧制御装置。
【請求項７】
さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材に固定されるセンサ袋を備え、
前記センサ挟装体は、該センサ袋に収容される請求項６に記載の体位体圧制御装置。
【請求項８】
前記センサ本体は、前記センサ薄膜の厚さ方向に貫通する複数の通気孔を有する請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
【請求項９】
前記分割部は、前記就寝者の床ずれが発生しやすい部位に対応する領域において密に配置される請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
【請求項１０】
前記センサ本体の切断時伸びは、５０％以上である請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
【請求項１１】
前記センサ本体において、前記電極は、前記センサ薄膜の表側に配置される帯状の表側電極と、該センサ薄膜の裏側に配置される帯状の裏側電極とからなり、前記検出部は、該表側電極と該裏側電極とが表裏方向から見て交差することにより形成され、入力される前記荷重により該検出部の静電容量が変化する請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の体位体圧制御装置。
【請求項１２】
前記表側電極および前記裏側電極は、エラストマーと、該エラストマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される請求項１１に記載の体位体圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寝たきり状態にある就寝者の床ずれを抑制することができる体位体圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
寝たきりの高齢者や患者等は、思うように寝返りを打てず、長時間同じ姿勢で寝ていることが多い。すると、骨が突出していて体重の集中する部位が圧迫され、血行が悪くなることにより、床ずれ（褥瘡）が発生してしまう。床ずれを抑制するためには、定期的に体位を変換させて、体圧を分散させることが必要である。しかし、寝たきりの高齢者や患者の体位変換は、介護や看護する人の大きな負担になる。このため、床ずれの抑制を全て人手に頼ることは難しいのが実状である。【０００３】
そこで、人手をかけずに床ずれを抑制するための装置が種々提案されている。例えば、特許文献１、２には、複数の空気袋を内包したマットレスと、個々の空気袋に対応して配置される感圧センサと、空気袋の空気量を調整する空気量調整手段と、を備える床ずれ防止装置が開示されている。また、特許文献３には、複数のセルの集合体であるシートと、個々のセル内に配置され床ずれ部位を検知するセンサと、セルの内圧を調整する制御装置と、を備えるマットレスが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５２８１７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１８９４７２号公報
【特許文献３】特開２００６−３２０４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１、２の床ずれ防止装置によると、体圧を検出したい部位ごとに、一つずつ感圧センサを配置する必要がある。感圧センサには、各々、電極および配線が必要である。このため、電極および配線の数も多くならざるを得ない。したがって、装置構成が煩雑になる。また、感圧センサを含むセンサシートは柔軟ではなく、伸縮性に乏しい。このため、センサシートをマットレスの上面に載置した場合には、センサシートが就寝者の体に沿いにくく、就寝者が違和感を感じやすい。また、体位が変換された場合にも、センサシートが体の動きに追従しにくい。加えて、センサシートは、空気袋の膨張、収縮の動きにも追従しにくい。このため、体圧分布の検出精度は低くなる。【０００６】
また、上記特許文献１、２の床ずれ防止装置は、マットレス内の空気袋を膨張、収縮することにより、就寝者の体位を変えて、床ずれの発生を抑制する。しかし、就寝者の体位が変換されても、体は常にマットレスと接触状態にある。このため、骨突出部位にかかる圧力を低減することは難しい。このため、床ずれの抑制効果は充分とはいえない。【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、就寝者に違和感を与えず高精度に体圧分布を検出して、体位の変換および体圧の分散を行うことができる体位体圧制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の体位体圧制御装置は、複数の分割部を有し就寝者を支持するマットレスと、該マットレスの厚さ方向上側、下側、または内部のいずれかに配置され、エラストマー製のセンサ薄膜と、該センサ薄膜に接続される複数の電極と、該電極間に形成され該分割部に対応して配置される複数の検出部と、を有し、入力される荷重を電気量として出力可能なシート状のセンサ本体と、出力される該電気量から該就寝者の体圧分布を算出する演算部と、を備えるエラストマーセンサと、該エラストマーセンサにより検出される該体圧分布のデータに基づいて、個々の該分割部を制御することにより、該就寝者の体圧分布を変化させる体圧調整手段と、を備えることを特徴とする。【０００９】
本発明の体位体圧制御装置によると、就寝者の体圧分布を、エラストマーセンサにより検出する。エラストマーセンサは、エラストマー製のセンサ薄膜を有するシート状のセンサ本体を備える。ここで、「エラストマー製」とは、センサ薄膜のベース材料がエラストマーであることを意味する。よって、エラストマー成分の他に、例えば導電性フィラー等の他の成分を含んでいても構わない。【００１０】
センサ本体は、柔軟であり、伸縮性を有する。このため、センサ本体は、就寝者の体に沿いやすい。したがって、センサ本体が、就寝者の近く、例えばマットレスの上面に配置されても、就寝者は、硬さ、ごわつき等の違和感を感じにくい。つまり、就寝者への負担が少ない。さらにセンサ本体は、マットレスの分割部の動きや、就寝者の体の動きに対しても追従しやすい。したがって、エラストマーセンサにおける、体圧分布の検出精度は高い。【００１１】
また、本発明の体位体圧制御装置における体圧調整手段は、就寝者の体圧分布データに基づくエラストマーセンサからの指示により、マットレスの分割部を個々に制御して、就寝者の体圧分布を変化させる。例えば、ある部位の体圧が長時間高い状態にあると判断された場合には、当該部位に対応する分割部の内圧を低下させたり、分割部を下方にへこませたりすればよい。こうすることにより、当該部位の体圧を低下させることができる。あるいは、別の部位に対応する分割部を上方に突出させたりして、体位を変換してもよい。また、就寝者に対する分割部の数を多くする、すなわち小さな分割部を密に配置すれば、分割部をへこませて特定部位の体圧を低下させても、他の部位に分散する体圧の増加を抑制することができる。このように、本発明の体位体圧制御装置によると、就寝者の体圧を分散させたり、体位を変換したりして、床ずれを効果的に抑制することができる。【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記分割部は、気体または液体が充填された袋部からなり、前記体圧調整手段は、該袋部に該気体または該液体を供給して該袋部を膨張させて、あるいは該袋部から該気体または該液体を排出して該袋部を収縮させて、前記就寝者の体圧分布を変化させる構成とする方がよい。【００１３】
袋部を膨張させると、就寝者の当該袋部に当接する部位が押し上げられる。これにより、当該部位の体圧は増加する。反対に、袋部を収縮させると、就寝者の当該袋部に当接する部位の体圧が低下する。このように、本構成によると、個々の袋部の充填物量を増加あるいは減少させるだけで、就寝者の体圧分布を容易に変化させることができる。また、袋部には、気体または液体が充填される。このため、袋部が就寝者の体に沿うように変形しやすい。よって、就寝者への負担が少ない。また、充填物が空気等の気体の場合には、マットレスの軽量化を図ることができる。【００１４】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、さらに、前記分割部よりも前記就寝者側に配置され通気性を有するクッションマットを備える構成とするとよい。【００１５】
本発明の体位体圧制御装置を構成するエラストマーセンサは、マットレスの厚さ方向上側、下側、または内部のいずれかに配置されるセンサ本体を備える。センサ本体は、エラストマー製のセンサ薄膜を有する。センサ薄膜は通気性に乏しい。このため、センサ本体と就寝者との間に、湿気がこもりやすい。こうなると、就寝者の寝心地は悪くなる。加えて、湿気で就寝者の皮膚が蒸れると、床ずれしやすくなるおそれがある。【００１６】
この点、本構成によると、就寝者と分割部との間に、通気性を有するクッションマットが介装される。例えば、分割部の上側にセンサ本体を配置する場合、センサ本体の上側にさらにクッションマットを配置することにより、就寝者とセンサ本体との間の湿気を、逃がすことができる。加えて、センサ本体の配置による違和感も軽減される。したがって、就寝者の皮膚の蒸れが抑制されると共に、寝心地も向上する。【００１７】
（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、前記センサ本体および前記クッションマットが順に積層され、該センサ本体および該クッションマットは、該カバー部材に固定される構成とするとよい。【００１８】
就寝者の体圧分布を精度よく検出するという観点から、センサ本体は、就寝者の近くに配置されることが望ましい。例えば、センサ本体を分割部の上面に載置した場合、分割部の動きに伴い、センサ本体が移動したり、センサ本体にしわが入るおそれがある。これにより、就寝者の体圧分布を正確に検出できなくなるおそれがある。【００１９】
この点、本構成によると、センサ本体は、クッションマットと共に、マットレスのカバー部材に固定される。センサ本体が分割部と分離した状態で固定されるため、分割部が動いても、センサ本体は移動しにくい。したがって、分割部の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。また、本構成によると、分割部から就寝者方向に、センサ本体、クッションマットが、この順に積層される。つまり、センサ本体の上側にクッションマットが配置される。このため、就寝者とセンサ本体との間に湿気がこもりにくい。また、センサ本体の配置による就寝者の違和感も少ない。【００２０】
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材の内側に固定されるセンサ袋を備え、前記センサ本体および前記クッションマットは、該センサ袋に収容される構成とするとよい。【００２１】
センサ本体およびクッションマットを、着脱可能なセンサ袋に収容することにより、マットレスからセンサ本体等を、まとめて容易に取り外すことができる。したがって、マットレスからセンサ袋を取り外し、マットレスを折り畳むことにより、本発明の体位体圧制御装置をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレスの洗浄も容易になる。【００２２】
（６）好ましくは、上記（３）の構成において、前記センサ本体、および該センサ本体の厚さ方向両側に固定された一対の前記クッションマットを有するセンサ挟装体を備え、前記マットレスは、前記分割部を包囲するカバー部材を有し、該カバー部材の内側において該分割部の前記就寝者側には、該センサ挟装体が配置され、該センサ挟装体は、該カバー部材に固定される構成とするとよい。【００２３】
本構成によると、分割部の就寝者側には、センサ挟装体が配置される。換言すると、分割部から就寝者方向に、クッションマット、センサ本体、クッションマットが、この順に積層される。センサ本体の両側にクッションマットが配置されるため、通気性やクッション性が向上する。【００２４】
また、センサ挟装体は、マットレスのカバー部材に固定される。すなわち、上記（４）の構成と同様に、センサ本体が、分割部と分離した状態で固定される。さらに、センサ本体と分割部との間には、クッションマットが介装される。このため、センサ本体は、分割部に接触しない。したがって、本構成によると、分割部の動きに伴うセンサ本体の移動を、より抑制することができる。これにより、分割部の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。【００２５】
（７）好ましくは、上記（６）の構成において、さらに、着脱可能な状態で前記カバー部材に固定されるセンサ袋を備え、前記センサ挟装体は、該センサ袋に収容される構成とするとよい。【００２６】
センサ挟装体を、着脱可能なセンサ袋に収容することにより、マットレスからセンサ挟装体を、容易に取り外すことができる。したがって、上記（５）の構成と同様に、マットレスからセンサ袋を取り外し、マットレスを折り畳むことにより、本発明の体位体圧制御装置をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレスの洗浄も容易になる。【００２７】
（８）好ましくは、上記（１）ないし（７）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、前記センサ薄膜の厚さ方向に貫通する複数の通気孔を有する構成とするとよい。【００２８】
上述したように、エラストマーセンサにおける湿気対策は、就寝者の寝心地や、床ずれ抑制において重要である。本構成によると、センサ薄膜に、厚さ方向に貫通する複数の通気孔を形成する。こうすることで、センサ薄膜、ひいてはセンサ本体の通気性が向上する。すなわち、センサ本体と就寝者との間における湿度の上昇を、抑制することができる。【００２９】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記分割部は、前記就寝者の床ずれが発生しやすい部位に対応する領域において密に配置される構成とするとよい。【００３０】
分割部を密に配置すると、体圧をより細かく調整することができる。すなわち、本構成によると、床ずれが発生しやすい部位の体圧を、より細かく調整することができる。これにより、床ずれを効果的に抑制することができる。また、上述したように、就寝者に対して小さな分割部を密に配置すれば、分割部をへこませて特定部位の体圧を低下させても、他の部位に分散する体圧の増加を抑制することができる。【００３１】
（１０）好ましくは、上記（１）ないし（９）のいずれかの構成において、前記センサ本体の切断時伸びは、５０％以上である構成とするとよい。【００３２】
本構成によると、センサ本体は伸縮性に優れる。このため、就寝者の体に対する追従性がより向上すると共に、就寝者の違和感がより少なくなる。また、センサ本体の耐久性も向上する。本明細書において、切断時伸びの測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１（２００４）に準ずるものとし、試験片はダンベル状５号形を使用する。【００３３】
（１１）好ましくは、上記（１）ないし（１０）のいずれかの構成において、前記センサ本体において、前記電極は、前記センサ薄膜の表側に配置される帯状の表側電極と、該センサ薄膜の裏側に配置される帯状の裏側電極とからなり、前記検出部は、該表側電極と該裏側電極とが表裏方向から見て交差することにより形成され、入力される前記荷重により該検出部の静電容量が変化する構成とするとよい。【００３４】
一般に、一対の電極間に誘電膜が介装されてなる静電容量型センサの静電容量（キャパシタンス）は、次式（Ｉ）により求めることができる。
Ｃ＝ε０εｒＳ／ｄ・・・（Ｉ）
［Ｃ：静電容量、ε０：真空中の誘電率、εｒ：誘電膜の比誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間距離］
例えば、本構成のセンサ本体に荷重が加わると、センサ薄膜（誘電膜）は圧縮され、その分だけ電極面に対して平行方向に伸長する。上記式（Ｉ）より、センサ薄膜の厚さ、すなわち電極間距離ｄが小さくなると、表側電極と裏側電極との間に形成された検出部の静電容量Ｃは大きくなる。【００３５】
本構成によると、表側電極、裏側電極は、共に帯状である。並びに、検出部は、表側電極と裏側電極との交差部分を利用して配置されている。このため、電極数および配線数が少なくなる。また、表側電極、裏側電極の本数、配置等を変更するだけで、検出部の数、密度等が異なる種々のセンサ本体を構成することができる。したがって、分割部に応じて所望のセンサ本体を容易に構成することができる。【００３６】
（１２）好ましくは、上記（１１）の構成において、前記表側電極および前記裏側電極は、エラストマーと、該エラストマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される構成とするとよい。【００３７】
本構成によると、表側電極、裏側電極は、センサ薄膜と共に伸縮することができる。したがって、センサ薄膜の伸縮を、表側電極、裏側電極が規制するおそれは小さい。また、センサ本体全体の伸縮性がより大きくなる。このため、就寝者の体に対する追従性がより向上すると共に、就寝者の違和感がより少なくなる。また、センサ本体の耐久性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第一実施形態の体位体圧制御装置の概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】センサ本体の上面透過図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】センサ本体およびマットレスの上面透過図である。
【図６】第二実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体の上面図である。
【図７】第三実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体における、図３の一点鎖線で囲まれた領域に相当する部分の拡大図である。
【図８】第四実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。
【図９】第五実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。
【図１０】第六実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。
【図１１】第七実施形態の体位体圧制御装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：体位体圧制御装置
２：マットレス  ２０：カバー袋  ２１：エアセル（袋部）  ２１０：エア供給排出口
２２、２３、２５：カバー袋（カバー部材）  ２４、２６：センサ袋
３：エラストマーセンサ  ３０：センサ本体  ３１：センサ薄膜  ３２：表側絶縁被覆層
３３：裏側絶縁被覆層  ３４：表側配線用コネクタ  ３５：裏側配線用コネクタ
３６：基板  ３７：センサ薄膜  ３８：コネクタ  ３９：配線  ３１０：通気孔
４０：演算部  ４１：電源回路  ４２：ＣＰＵ  ４３：ＲＡＭ  ４４：ＲＯＭ
４５：駆動回路
５：空気量調整装置（体圧調整手段）  ５０：エアポンプ  ５１：ホース  ５２：電磁弁
６：クッションマット
６０：センサ挟装体  ６１、６２：クッションマット
９：ベッド  ９０：床板
０１Ｘ〜１４Ｘ：表側電極  ０１Ｙ〜１０Ｙ：裏側電極  ０１ｘ〜１４ｘ：表側配線
０１ｙ〜１０ｙ：裏側配線  Ａ０１０１〜Ａ１４１０：検出部
０１ａ〜１０ａ、０１ｂ〜１０ｂ、０１ｃ〜１４ｃ、０１ｄ〜１４ｄ：電極
Ｓ：就寝者
【発明を実施するための形態】
【００４０】
次に、本発明の体位体圧制御装置の実施の形態について説明する。
【００４１】
＜第一実施形態＞
［体位体圧制御装置の構成］
まず、本実施形態の体位体圧制御装置の構成について説明する。図１に、本実施形態の体位体圧制御装置の概略図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ断面図を示す。図１、図２に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、エラストマーセンサ３と、空気量調整装置５と、クッションマット６と、を備えている。
【００４２】
マットレス２は、ベッド９の床板９０上に配置されている。マットレス２は、カバー袋２０とエアセル２１とを備えている。カバー袋２０、エアセル２１は、共にウレタンフィルム製である。エアセル２１は、カバー袋２０の内側に収容されている。エアセル２１は、後出する図５に示すように、合計９６個配置されている。各々のエアセル２１の下面には、エア供給排出口２１０が形成されている。エア供給排出口２１０には、空気量調整装置５のホース５１が接続されている。エアセル２１は、本発明における袋部に含まれる。エアセル２１の配置形態については、後述する。
【００４３】
エラストマーセンサ３は、センサ本体３０と演算部４０とを備えている。センサ本体３０は、マットレス２の上面に配置されている。まず、センサ本体３０の構成について説明する。図３に、センサ本体の上面透過図を示す。図４に、図３のＩＶ−ＩＶ断面図を示す。なお、図３においては、表側絶縁被覆層、裏側絶縁被覆層を省略して示す。また、裏側電極、裏側配線を細線で示す。また、検出部にハッチングを施して示す。
【００４４】
図３、図４に示すように、センサ本体３０は、センサ薄膜３１と、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘと、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙと、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０と、表側配線０１ｘ〜１４ｘと、裏側配線０１ｙ〜１０ｙと、表側絶縁被覆層３２と、裏側絶縁被覆層３３と、表側配線用コネクタ３４と、裏側配線用コネクタ３５と、を備えている。なお、検出部の符号「Ａ○○△△」中、上二桁の「○○」は、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘに対応している。下二桁の「△△」は、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙに対応している。センサ本体３０の切断時伸びは、３００％である。
【００４５】
センサ薄膜３１は、ウレタンゴム製であって、シート状を呈している。センサ薄膜３１は、ＸＹ方向（前後左右方向）に延在している。センサ薄膜３１の表裏方向は、上下方向に対応している。
【００４６】
表側電極０１Ｘ〜１４Ｘは、センサ薄膜３１の上面に、合計１４本配置されている。表側電極０１Ｘ〜１４Ｘは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。表側電極０１Ｘ〜１４Ｘは、各々、帯状を呈している。表側電極０１Ｘ〜１４Ｘは、各々、Ｘ方向（左右方向）に延在している。表側電極０１Ｘ〜１４Ｘは、Ｙ方向（前後方向）に、所定間隔ごとに離間して、互いに略平行になるように、配置されている。
【００４７】
表側配線０１ｘ〜１４ｘは、センサ薄膜３１の上面に、合計１４本配置されている。表側配線０１ｘ〜１４ｘは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。表側配線０１ｘ〜１４ｘは、各々、線状を呈している。表側配線用コネクタ３４は、センサ薄膜３１の左前隅に配置されている。表側配線０１ｘ〜１４ｘは、各々、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘの左端と、表側配線用コネクタ３４と、を接続している。
【００４８】
表側絶縁被覆層３２は、センサ薄膜３１の上方に配置されている。表側絶縁被覆層３２は、アクリルゴムを含んで形成されている。表側絶縁被覆層３２は、シート状を呈している。表側絶縁被覆層３２は、センサ薄膜３１、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘ、表側配線０１ｘ〜１４ｘを、上方から覆っている。
【００４９】
裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙは、センサ薄膜３１の下面に、合計１０本配置されている。裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙは、各々、帯状を呈している。裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙは、各々、Ｙ方向に延在している。裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙは、Ｘ方向に、所定間隔ごとに離間して、互いに略平行になるように、配置されている。
【００５０】
裏側配線０１ｙ〜１０ｙは、センサ薄膜３１の下面に、合計１０本配置されている。裏側配線０１ｙ〜１０ｙは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。裏側配線０１ｙ〜１０ｙは、各々、線状を呈している。裏側配線用コネクタ３５は、センサ薄膜３１の左後隅に配置されている。裏側配線０１ｙ〜１０ｙは、各々、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙの後端と、裏側配線用コネクタ３５と、を接続している。
【００５１】
裏側絶縁被覆層３３は、センサ薄膜３１の下方に配置されている。裏側絶縁被覆層３３は、アクリルゴムを含んで形成されている。裏側絶縁被覆層３３は、シート状を呈している。裏側絶縁被覆層３３は、センサ薄膜３１、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙ、裏側配線０１ｙ〜１０ｙを、下方から覆っている。
【００５２】
検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０は、図３にハッチングで示すように、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘと、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙと、が上下方向に交差する部分（重複する部分）に配置されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０は、各々、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘの一部と、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙの一部と、センサ薄膜３１の一部と、を備えている。検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０は、合計１４０個（＝１４個×１０個）配置されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０は、センサ本体３０の略全面に亘って配置されている。また、就寝者の腰部に対応する領域（中央付近）には、密に配置されている。
【００５３】
ここで、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０、および上述したマットレス２のエアセル２１の配置形態を説明する。図５に、センサ本体およびマットレスの上面透過図を示す。説明の便宜上、図５においては、表側電極、裏側電極、検出部、およびエアセル以外を省略して示す。また、センサ薄膜の外縁を、一点鎖線で示す。また、表側電極および裏側電極を実線で、透過して見えるエアセルを細線で示す。
【００５４】
図５に示すように、検出部Ａ０１０３〜Ａ０３０８および検出部Ａ１３０３〜Ａ１４０８については、左右方向に隣接する検出部の三つごとに、エアセル２１が一つずつ配置されている。また、検出部Ａ０４０１〜Ａ１２０２および検出部Ａ０４０９〜Ａ１２１０については、前後方向に隣接する検出部の三つごとに、エアセル２１が一つずつ配置されている。それ以外の検出部については、一つの検出部に対して一つずつエアセル２１が配置されている。
【００５５】
検出部Ａ０４０３〜Ａ１２０８は、就寝者Ｓの腰部付近に配置されている。上下左右方向における検出部Ａ０４０３〜Ａ１２０８の間隔は、他の領域に配置されている検出部と比較して、小さい。つまり、検出部Ａ０４０３〜Ａ１２０８は密に配置されている。また、個々の検出部Ａ０４０３〜Ａ１２０８に対して配置されているエアセル２１は、他の領域に配置されているエアセル２１よりも、小さい。就寝者Ｓの腰部には仙骨がある。腰部は、骨突出部位の一つであり、床ずれを生じやすい。したがって、エアセル２１は、床ずれが発生しやすい部位に対して密に配置されている。
【００５６】
次に、演算部４０の構成について説明する。前出図３に示すように、演算部４０は、センサ本体３０の表側配線用コネクタ３４、裏側配線用コネクタ３５と、各々、電気的に接続されている。
【００５７】
演算部４０は、電源回路４１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４４と、駆動回路４５と、を備えている。
【００５８】
電源回路４１は、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０に、正弦波状の交流電圧を印加する。ＲＯＭ４４には、予め、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０における静電容量と荷重（体圧）との対応を示すマップが、格納されている。並びに、体圧のしきい値が格納されている。ＲＡＭ４３には、表側配線用コネクタ３４、裏側配線用コネクタ３５から入力されるインピーダンス、位相が、一時的に格納される。ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４３に格納されたインピーダンス、位相を基に、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０の静電容量を抽出する。そして、静電容量から、センサ本体３０における体圧分布を算出する。駆動回路４５は、後述する空気量調整装置５のエアポンプ５０と電磁弁５２とに接続されている。
【００５９】
前出図１に戻って、空気量調整装置５は、エアポンプ５０とホース５１と電磁弁５２とを備えている。空気量調整装置５は、本発明における体圧調整手段に含まれる。エアポンプ５０は、演算部４０の駆動回路４５と接続されている。また、エアポンプ５０は、マットレス２の個々のエアセル２１と、ホース５１および電磁弁５２を介して接続されている。なお、図１中、エアポンプ５０とエアセル２１との間に介在するホース５１および電磁弁５２については、説明の便宜上、一つだけを示している。電磁弁５２は、三方弁であり、一方は大気開放状態になっている。
【００６０】
演算部４０から空気供給の指示があると、電磁弁５２の二方が開くと共に、エアポンプ５０からエアセル２１に空気が供給される。また、演算部４０から空気排出の指示があると、電磁弁５２の大気開放状態にある一方が開き、エアセル２１から空気が排出される。
【００６１】
クッションマット６は、ポリエチレンテレフタレート等の三次元立体編物（旭化成せんい（株）製「フュージョン（登録商標）」）製である。クッションマット６は、センサ本体３０の上面に配置されている。
【００６２】
［体位体圧制御装置の動き］
次に、体位体圧制御装置１の動きについて説明する。まず、就寝者Ｓが体位体圧制御装置１の上に横になる前に、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０ごとに、静電容量Ｃを算出する。すなわち、検出部Ａ０１０１から検出部Ａ１４１０までを、あたかも走査するように、静電容量Ｃを算出する。算出された静電容量Ｃは、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０ごとに、ＲＡＭ４３に格納される。
【００６３】
次に、就寝者Ｓが体位体圧制御装置１の上に横になった後、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０ごとに、静電容量Ｃを算出する。算出された静電容量Ｃは、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０ごとに、ＲＡＭ４３に格納される。そして、就寝者Ｓが横になる前後の静電容量Ｃの変化量ΔＣから、ＣＰＵ４２が、センサ本体３０における体圧分布を算出する。具体的には、ＲＯＭ４４に予め格納された静電容量−体圧マップに、静電容量Ｃを代入して、任意の検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０における体圧を算出する。
【００６４】
算出された体圧データは、所定時間、ＲＡＭ４３に格納される。ＣＰＵ４２は、体圧データと、ＲＯＭ４４に格納されたしきい値と、を比較する。そして、しきい値以上の体圧が、所定時間以上継続していると判断した場合には、駆動回路４５により空気量調整装置５を駆動する。具体的には、体圧が高い領域に対応するエアセル２１の電磁弁５２を開いて、空気を排出する。すると、当該エアセル２１は収縮する。これにより、その領域における体圧を低下させることができる。あるいは、体圧が低い領域に対応するエアセル２１の電磁弁５２を開いて、エアポンプ５０から空気を供給する。すると、当該エアセル２１は膨張する。これにより、体圧を分散させたり、体位を変換させることができる。
【００６５】
［作用効果］
次に、本実施形態の体位体圧制御装置１の作用効果について説明する。本実施形態の体位体圧制御装置１によると、就寝者Ｓの体圧分布を、エラストマーセンサ３により検出する。すなわち、就寝者Ｓは、クッションマット６を介して、シート状のセンサ本体３０の上に横になる。ここで、センサ本体３０はウレタンゴム製のセンサ薄膜３１を有する。また、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙも、エラストマー製である。よって、センサ薄膜３１の伸縮を、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙが規制するおそれは小さい。このように、センサ本体３０は、柔軟で伸縮性に優れる。したがって、センサ本体３０は、就寝者Ｓの体に沿いやすい。また、就寝者Ｓは、硬さ、ごわつき等の違和感を感じにくい。つまり、就寝者Ｓへの負担が少ない。また、センサ本体３０は、エアセル２１の動きや、就寝者Ｓの体の動きに対する追従性が高い。したがって、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、高精度に体圧分布を検出することができる。また、センサ本体３０の耐久性も高い。
【００６６】
また、センサ本体３０を構成する表側電極０１Ｘ〜１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙは、共に帯状である。並びに、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０は、表側電極０１Ｘ〜１４と裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙとの交差部分を利用して配置されている。このため、電極数および配線数が少なくて済む。すなわち、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０は、センサ本体３０に、合計１４０個配置されている。ここで、検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０ごとに電極を配置すると、表側電極が１４０個、裏側電極が１４０個、それぞれ必要になる。これに対して、本実施形態のセンサ本体３０によると、１４０個の検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０を確保するのに、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙを合計２４本（＝１４本＋１０本）配置するだけで済む。このため、電極および配線の配置数が少なくなる。加えて、表側電極、裏側電極の本数、配置等を変更するだけで、検出部の数、密度等を調整することができる。したがって、エアセル２１の数や大きさに応じて、所望のセンサ本体を容易に構成することができる。
【００６７】
本実施形態の体位体圧制御装置１によると、マットレス２は、分割部として多数のエアセル２１を有する。このため、エアセル２１に対する空気の供給、排出により、容易に、就寝者Ｓの体圧を分散させたり、体位を変換することができる。その結果、就寝者が寝たきりの高齢者や患者等の場合には、床ずれを効果的に抑制することができる。また、充填物が空気であるため、エアセル２１は就寝者Ｓの体に沿って変形しやすい。よって、就寝者Ｓへの負担が少ない。また、液体を使用する場合と比較して、マットレス２の重量が軽くなる。
【００６８】
また、エアセル２１は、就寝者Ｓの腰部付近において最も密になるように配置されている。同様に、センサ本体３０の検出部Ａ０４０３〜Ａ１２０８も、就寝者Ｓの腰部付近において最も密になるように配置されている。腰部は、床ずれが発生しやすい部位の一つである。したがって、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、腰部付近の体圧分布をより高精度に検出することができると共に、腰部付近の体圧をより細かく調整することができる。これにより、床ずれを効果的に抑制することができる。また、腰部付近に配置されているエアセル２１は、他の領域に配置されているエアセル２１よりも小さい。したがって、特定のエアセル２１を収縮して、腰部付近の体圧を低下させても、他の部位に分散する体圧の増加を抑制することができる。
【００６９】
本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０の上面に、クッションマット６が配置されている。換言すれば、就寝者Ｓとセンサ本体３０との間に、クッションマット６が介装されている。クッションマット６は通気性に優れる。このため、センサ本体３０と就寝者Ｓとの間に湿気がこもりにくい。その結果、床ずれを抑制することができ、寝心地も向上する。
【００７０】
＜第二実施形態＞
本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、主にセンサ本体の構成である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００７１】
図６に、本実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体の上面図を示す。図６中、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。また、図６においては、説明の便宜上、配線を一部省略して示す。
【００７２】
図６に示すように、センサ本体３０は、基板３６と、センサ薄膜３７と、コネクタ３８と、電極０１ａ〜１０ａ、０１ｂ〜１０ｂ、０１ｃ〜１４ｃ、０１ｄ〜１４ｄと、配線３９と、を備えている。
【００７３】
基板３６は、エラストマー製であって、長方形板状を呈している。基板３６は、弾性変形可能である。センサ薄膜３７は、基板３６の上面に配置されている。センサ薄膜３７は、導電性フィラーが配合されたエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）製であって、長方形板状を呈している。センサ薄膜３７における導電性フィラーの含有割合は、センサ薄膜３７の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４５ｖｏｌ％である。荷重が入力されていない状態（無荷重状態）において、センサ薄膜３７は、高い導電性を有する。一方、荷重が加わりセンサ薄膜３７が変形すると、導電性フィラー同士の接触状態が変化する。これにより、三次元的な導電パスが崩壊し、センサ薄膜３７の電気抵抗は増加する。つまり、センサ薄膜３７の電気抵抗は、弾性変形量が増加するに従って増加する。コネクタ３８は、正方形板状を呈している。コネクタ３８は、基板３６の上面の左前隅に配置されている。
【００７４】
電極０１ａ〜１０ａは、センサ薄膜３７の前辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｂ〜１０ｂは、センサ薄膜３７の後辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ａ〜１０ａと電極０１ｂ〜１０ｂとは、図６に一点鎖線で示すように、各々、前後方向に対向している。
【００７５】
電極０１ｃ〜１４ｃは、センサ薄膜３７の左辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｄ〜１４ｄは、センサ薄膜３７の右辺に、所定間隔ずつ離間して並んでいる。電極０１ｃ〜１４ｃと電極０１ｄ〜１４ｄとは、図６に一点鎖線で示すように、各々、左右方向に対向している。これら一点鎖線の交点（合計１４０＝１４×１０）が、検出部である。
【００７６】
電極０１ａ〜１０ａ、０１ｂ〜１０ｂ、０１ｃ〜１４ｃ、０１ｄ〜１４ｄと、コネクタ３８とは、各々、配線３９により接続されている。
【００７７】
演算部４０は、コネクタ３８と電気的に接続されている。ＲＯＭ４４には、予め、検出部における電気抵抗と荷重（体圧）との対応を示すマップが、格納されている。並びに、体圧のしきい値が格納されている。電源回路４１は検出部に直流電圧を印加する。直流電圧は、合計１４０点の検出部に、走査的に順番に印加される。各検出部の電気抵抗は、ＲＡＭ４３に一時的に格納される。ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４３に格納された電気抵抗から、センサ薄膜３７の荷重分布を算出する。駆動回路４５は、前出図１のエアポンプ５０と電磁弁５２とに接続されている。
【００７８】
本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置によると、センサ本体３０の電気抵抗の変化から体圧分布を算出することができる。
【００７９】
＜第三実施形態＞
本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、センサ薄膜に、通気孔が穿設されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００８０】
図７に、本実施形態の体位体圧制御装置のセンサ本体における、前出図３の一点鎖線で囲まれた領域に相当する部分の拡大図を示す。説明の便宜上、図７においては、通気孔の大きさを強調して示す。また、図７中、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。図７に示すように、センサ薄膜３１には、複数の通気孔３１０が穿設されている。通気孔３１０は、センサ薄膜３１の厚さ方向に貫通している。通気孔３１０は、表側電極０１Ｘ〜１４Ｘ、裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙが配置されていない部分に、穿設されている。
【００８１】
本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置によると、センサ薄膜３１、すなわちセンサ本体３０が通気性を有する。したがって、センサ本体３０と就寝者Ｓとの間に、湿気がこもりにくい。このため、就寝者の寝心地が向上すると共に、床ずれの抑制効果も向上する。
【００８２】
＜第四実施形態＞
本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、マットレスの内側に、センサ本体およびクッションマットが配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００８３】
図８に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図８は、図２に対応する。よって、図８中、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１においては、センサ本体３０とクッションマット６とが、マットレス２の内側に配置されている。
【００８４】
マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２２とを備えている。エアセル２１、カバー袋２２は、共にウレタンフィルム製である。エアセル２１は、カバー袋２２の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２２の下方に配置されている。各々のエアセル２１の下面には、エア供給排出口２１０が形成されている。エア供給排出口２１０には、空気量調整装置５のホース５１が接続されている。カバー袋２２は、本発明におけるカバー部材に含まれる。
【００８５】
センサ本体３０は、カバー袋２２の内側に収容されている。センサ本体３０は、エアセル２１の上面に配置されている。センサ本体３０とエアセル２１とは、固定されていない。センサ本体３０の構成については、第一実施形態と同じである。
【００８６】
クッションマット６は、センサ本体３０の上面に配置されている。クッションマット６は、センサ本体３０の周縁に接着されている。クッションマット６の上面は、カバー袋２２の上皮内面に接着されている。これにより、センサ本体３０は、クッションマット６を介して、カバー袋２２に固定されている。
【００８７】
本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０は、クッションマット６と共に、マットレス２のカバー袋２２に固定されている。一方、センサ本体３０とエアセル２１とは、固定されていない。センサ本体３０がエアセル２１と分離した状態で固定されているため、エアセル２１が動いても、センサ本体３０は移動しにくい。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
【００８８】
＜第五実施形態＞
本実施形態の体位体圧制御装置と、第四実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、センサ本体およびクッションマットが、センサ袋に収容されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００８９】
図９に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図９は、図８に対応する。よって、図９中、図８と対応する部位については、同じ符号で示す。図９に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、センサ袋２４と、センサ本体３０と、クッションマット６と、を備えている。
【００９０】
マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２３とを備えている。エアセル２１は、カバー袋２３の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２３の下方に配置されている。カバー袋２３の上皮内面の周縁には、センサ袋２４を取り付けるための複数のスナップボタン（図略）が、配置されている。カバー袋２３は、本発明におけるカバー部材に含まれる。
【００９１】
センサ袋２４は、カバー袋２３の内側に収容されている。センサ袋２４は、エアセル２１の上方に配置されている。センサ袋２４の上面周縁には、複数のスナップボタン（図略）が配置されている。カバー袋２３のスナップボタンと、センサ袋２４のスナップボタンと、を係合することにより、センサ袋２４は、カバー袋２３に着脱可能に取り付けられている。
【００９２】
センサ本体３０およびクッションマット６は、センサ袋２４の内側に収容されている。クッションマット６は、センサ本体３０の上面に配置されている。クッションマット６は、センサ本体３０の周縁に接着されている。センサ本体３０およびクッションマット６は、センサ袋２４を介して、カバー袋２３に固定されている。
【００９３】
本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第四実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０およびクッションマット６は、センサ袋２４に収容された状態で、カバー袋２３に固定されている。ここで、センサ袋２４とエアセル２１とは、固定されていない。このため、エアセル２１の動きに伴うセンサ本体３０の移動が、抑制される。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
【００９４】
また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ袋２４の着脱が容易である。つまり、センサ本体３０およびクッションマット６の着脱が容易である。したがって、マットレス２からセンサ袋２４を取り外し、マットレス２を折り畳むことにより、体位体圧制御装置１をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレス２の洗浄も容易である。
【００９５】
＜第六実施形態＞
本実施形態の体位体圧制御装置と、第一実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、マットレスの内側に、センサ挟装体が配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００９６】
図１０に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図１０は、図２に対応する。よって、図１０中、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。図１０に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、センサ挟装体６０と、を備えている。
【００９７】
マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２２とを備えている。エアセル２１は、カバー袋２２の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２２の下方に配置されている。
【００９８】
センサ挟装体６０は、カバー袋２２の内側に収容されている。センサ挟装体６０は、エアセル２１の上面に配置されている。センサ挟装体６０とエアセル２１とは、固定されていない。センサ挟装体６０は、センサ本体３０と、一対のクッションマット６１、６２と、を備えている。センサ本体３０の構成については、上記第一実施形態と同じである。一対のクッションマット６１、６２は、いずれもポリエチレンテレフタレート等の三次元立体編物（同上）製である。一対のクッションマット６１、６２は、センサ本体３０の厚さ方向（上下方向）両側に配置されている。一対のクッションマット６１、６２は、各々、センサ本体３０の周縁に接着されている。センサ挟装体６０の上面（上側のクッションマット６１の上面）は、カバー袋２２の上皮内面に接着されている。これにより、センサ挟装体６０は、カバー袋２２に固定されている。すなわち、センサ本体３０は、クッションマット６１を介して、カバー袋２２に固定されている。
【００９９】
本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ本体３０の上下方向両側に、一対のクッションマット６１、６２が配置されている。このため、通気性やクッション性が向上する。また、センサ本体３０とエアセル２１との間には、クッションマット６２が介装されている。そして、センサ本体３０は、クッションマット６１、６２と共に、マットレス２のカバー袋２２に固定されている。このため、エアセル２１の動きに伴うセンサ本体３０の移動が、抑制される。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
【０１００】
＜第七実施形態＞
本実施形態の体位体圧制御装置と、第六実施形態の体位体圧制御装置と、の相違点は、センサ挟装体が、センサ袋に収容されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【０１０１】
図１１に、本実施形態の体位体圧制御装置の断面図を示す。図１１は、図１０に対応する。よって、図１１中、図１０と対応する部位については、同じ符号で示す。図１１に示すように、本実施形態の体位体圧制御装置１は、マットレス２と、センサ袋２６と、センサ挟装体６０と、を備えている。
【０１０２】
マットレス２は、エアセル２１とカバー袋２５とを備えている。エアセル２１は、カバー袋２５の内側に収容されている。エアセル２１は、カバー袋２５の下方に配置されている。カバー袋２５の上皮内面の周縁には、センサ袋２６を取り付けるための複数の面ファスナー（図略）が、配置されている。カバー袋２５は、本発明におけるカバー部材に含まれる。
【０１０３】
センサ袋２６は、カバー袋２５の内側に収容されている。センサ袋２６は、エアセル２１の上方に配置されている。センサ袋２６の上面周縁には、複数の面ファスナー（図略）が配置されている。カバー袋２５の面ファスナーと、センサ袋２６の面ファスナーと、を係合することにより、センサ袋２６は、カバー袋２５に着脱可能に取り付けられている。
【０１０４】
センサ挟装体６０は、センサ袋２６の内側に収容されている。センサ挟装体６０は、センサ袋２６を介して、カバー袋２５に固定されている。
【０１０５】
本実施形態の体位体圧制御装置は、構成が共通する部分に関しては、第六実施形態の体位体圧制御装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ挟装体６０は、センサ袋２６に収容された状態で、カバー袋２５に固定されている。ここで、センサ袋２６とエアセル２１とは、固定されていない。このため、エアセル２１の動きに伴うセンサ本体３０の移動が、抑制される。したがって、エアセル２１の動きによらず、就寝者の体圧分布を正確に検出することができる。
【０１０６】
また、本実施形態の体位体圧制御装置１によると、センサ袋２６の着脱が容易である。つまり、センサ本体３０およびクッションマット６の着脱が容易である。したがって、マットレス２からセンサ袋２６を取り外し、マットレス２を折り畳むことにより、体位体圧制御装置１をコンパクトに収納、梱包することができる。また、マットレス２の洗浄も容易である。
【０１０７】
＜その他＞
以上、本発明の体位体圧制御装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１０８】
例えば、エラストマーセンサのセンサ本体として、上記第一、第三〜第七実施形態では、静電容量型のセンサを、第二実施形態では、抵抗増加型のセンサを使用した。このように、センサ本体の構成、形状、大きさ等は、特に限定されない。また、センサ本体から出力される電気量についても、電圧、電気抵抗、静電容量等のいずれであってもよい。
【０１０９】
また、センサ本体において、センサ薄膜のエラストマーの種類は、特に限定されない。例えば、第一、第三〜第七実施形態のエラストマーセンサでは、伸縮の繰り返しに対する耐久性、および静電容量を大きくするという観点から、伸び、強度、および比誘電率が大きいエラストマーを用いることが望ましい。例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、およびこれらの発泡体や、ウレタンフォーム等が好適である。また、第二実施形態のエラストマーセンサでは、導電性フィラーとの相溶性等を考慮して、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム等が好適である。なお、第二実施形態では、センサ薄膜の電気抵抗は、弾性変形量（荷重）が増加するに従って増加した。しかし、荷重が増加するに従って、電気抵抗が低下するようなセンサ薄膜を使用してもよい。センサ薄膜の電気抵抗の挙動については、母材のエラストマーの種類、導電性フィラーの種類および配合量等により、調整することができる。
【０１１０】
また、第一、第三〜第七実施形態のセンサ本体においては、電極および配線を、エラストマーを含んで形成した。この場合、電極および配線が伸縮するため、センサ薄膜と一体となって変形することができる、という利点がある。電極および配線は、センサ薄膜に直接形成する他、予め別のエラストマーフィルムに電極および配線を形成しておき、当該フィルムをセンサ薄膜に積層させて形成してもよい。この場合、エラストマーフィルムとしては、上述したセンサ薄膜に好適なエラストマーに加えて、より耐久性の高いブチルゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム等を用いることができる。また、電極、配線を、金属材料や、有機繊維の表面に金属めっきを施した材料等で形成しても構わない。また、いずれの実施形態においても、電極の数、配置場所については、特に限定されない。例えば、第一、第三〜第七実施形態のセンサ本体において、帯状の表側電極、裏側電極の数、幅、長さについては、適宜決定すればよい。例えば、幅が大きいものと小さいものとを混合して、配置してもよい。また、表側電極、裏側電極の配置形態を変えることにより、検出部の数、配置を調整すればよい。
【０１１１】
上記実施形態では、一枚のセンサ本体により、体圧分布を検出した。しかし、複数のセンサ本体を使用して、体圧分布を検出してもよい。例えば、検出部が密に配置されているセンサ本体と、検出部が疎に配置されているセンサ本体と、別々に準備して、床ずれが生じやすい部位には前者を配置して、それ以外の部位には後者を配置してもよい。
【０１１２】
また、上記実施形態では、就寝者の体全体の体圧分布を検出して、体圧の分散や体位の変換を行うようにした。しかし、床ずれが生じやすい部位だけにセンサ本体を配置して、体圧の分散や体位の変換を行ってもよい。
【０１１３】
上記第一〜第三実施形態では、センサ本体を、マットレスの上面に配置した。しかし、センサ本体を、マットレスの下側、あるいは第四〜第七実施形態のようにマットレスの内部に配置してもよい。第一〜第三実施形態において、センサ本体とマットレスとは、全体において接着されていても、されていなくてもよい。第一〜第三実施形態のように、センサ本体をマットレスの上面に配置する場合には、センサ本体が分割部の動きに追従しやすいように、センサ本体の全体を接着しない方が望ましい。この場合、例えば、センサ本体の外縁の複数個所をマットレスに固定することにより、センサ本体のずれを抑制することができる。
【０１１４】
上記第五実施形態では、スナップボタンを用いて、センサ袋をカバー袋（カバー部材）に取り付けた。また、第七実施形態では、面ファスナーを用いて、センサ袋をカバー袋に取り付けた。しかし、センサ袋の固定方法は、これらに限定されない。例えば、センサ袋にボタンを、カバー部材にボタンホールを配置してもよい。この場合、ボタンを留めたり外したりすることにより、センサ袋を着脱することができる。
【０１１５】
上記実施形態では、センサ本体の上面に、クッションマットを配置した。クッションマットの材質は、通気性、クッション性を有するものであれば、特に限定されない。上記実施形態の他、例えば、東洋紡績（株）製の「ブレスエアー（登録商標）」等を用いたマットを使用してもよい。なお、クッションマットを配置しなくても構わない。特に、第三実施形態の場合には、センサ本体に通気孔が穿設されている。したがって、通気性の観点では、他の実施形態と比較して、クッションマットを配置する必要性は小さい。なお、第三実施形態によると、通気孔は、センサ薄膜における、表側電極および裏側電極が形成されていない部分に、穿設されている。しかし、電極が形成されている部分に、通気孔を穿設しても構わない。
【０１１６】
また、体位体圧制御装置において、就寝者と接する最上面を被覆するように、さらにカバーを配置してもよい。これにより、体位体圧制御装置、具体的には、クッションマット、センサ本体、マットレスの汚れを防止することができる。また、意匠性も向上する。この場合、カバーは通気性を有することが望ましい。
【０１１７】
上記実施形態では、マットレスを、カバー袋と複数の分割部（エアセル）とから構成した。しかし、マットレスの構造は、上記実施形態に限定されない。マットレスの構造は、体圧分布を変化させる手法に応じて、適宜決定すればよい。例えば、マットレス自体が、複数の分割部の集合体であってもよい。また、分割部が袋部の場合には、空気以外の気体、あるいは水等の液体を充填してもよい。
【０１１８】
マットレスの分割部は、検出部に対応して配置されていればよい。但し、分割部と検出部との対応は、必ずしも一対一である必要はない。例えば、一つの分割部に対して検出部を二つ以上配置してもよく、反対に、二つ以上の分割部をまたいで一つの検出部を配置してもよい。
【０１１９】
体圧分布を変化させる手法は、マットレスの袋部（分割部）に流体を供給、排出して、袋部を膨張、収縮させる以外にも、種々の方法を採用することができる。例えば、分割部に、誘電エラストマー等の電場応答性高分子を用いたアクチュエータを組み込んで、分割部の上面を上下動させてもよい。また、磁気粘性流体等を利用して、分割部の硬さを変化させてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年10月26日(2012.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割部２１および該分割部２１を包囲するカバー部材２３を有し就寝者Ｓを支持するマットレス２と、
該分割部２１の該就寝者Ｓ側に配置され、着脱可能な状態で該カバー部材２３の内側に固定されるセンサ袋２４と、
通気性を有するクッションマット６と、
該マットレス２の内部に配置され、エラストマー製のセンサ薄膜３１と、該センサ薄膜３１に接続される複数の電極０１Ｘ〜１４Ｘ、０１Ｙ〜１０Ｙと、該電極０１Ｘ〜１４Ｘ、０１Ｙ〜１０Ｙ間に形成され該分割部２１に対応して配置される複数の検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０と、を有し、入力される荷重を電気量として出力可能なシート状のセンサ本体３０と、出力される該電気量から該就寝者Ｓの体圧分布を算出する演算部４０と、を備えるエラストマーセンサ３と、
該エラストマーセンサ３により検出される該体圧分布のデータに基づいて、個々の該分割部２１を制御することにより、該就寝者Ｓの体圧分布を変化させる体圧調整手段５と、
を備え、
該センサ本体３０および該クッションマット６は、該分割部２１から該就寝者Ｓ方向に順に積層されて該センサ袋２４に収容されることを特徴とする体位体圧制御装置１。
【請求項２】
前記センサ袋２６には、前記センサ本体３０、および該センサ本体３０の厚さ方向両側に固定された一対の前記クッションマット６１、６２を有するセンサ挟装体６０が収容される請求項１に記載の体位体圧制御装置１。
【請求項３】
前記分割部２１は、気体または液体が充填された袋部２１からなり、
前記体圧調整手段５は、該袋部２１に該気体または該液体を供給して該袋部２１を膨張させて、あるいは該袋部２１から該気体または該液体を排出して該袋部２１を収縮させて、前記就寝者Ｓの体圧分布を変化させる請求項１または請求項２に記載の体位体圧制御装置１。
【請求項４】
前記センサ本体３０は、前記センサ薄膜３１の厚さ方向に貫通する複数の通気孔３１０を有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の体位体圧制御装置１。
【請求項５】
前記分割部２１は、前記就寝者Ｓの床ずれが発生しやすい部位に対応する領域において密に配置される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の体位体圧制御装置１。
【請求項６】
前記センサ本体３０の切断時伸びは、５０％以上である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の体位体圧制御装置１。
【請求項７】
前記センサ本体３０において、前記電極０１Ｘ〜１４Ｘ、０１Ｙ〜１０Ｙは、前記センサ薄膜３１の表側に配置される帯状の表側電極０１Ｘ〜１４Ｘと、該センサ薄膜３１の裏側に配置される帯状の裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙとからなり、前記検出部Ａ０１０１〜Ａ１４１０は、該表側電極０１Ｘ〜１４Ｘと該裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙとが表裏方向から見て交差することにより形成され、入力される前記荷重により該検出部の静電容量が変化する請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の体位体圧制御装置１。
【請求項８】
前記表側電極０１Ｘ〜１４Ｘおよび前記裏側電極０１Ｙ〜１０Ｙは、エラストマーと、該エラストマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される請求項７に記載の体位体圧制御装置１。
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月29日(2012.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割部（２１）および該分割部（２１）を包囲するカバー部材（２３）を有し就寝者（Ｓ）を支持するマットレス（２）と、
該分割部（２１）の該就寝者（Ｓ）側に配置され、着脱可能な状態で該カバー部材（２３）の内側に固定されるセンサ袋（２４）と、
通気性を有するクッションマット（６）と、
該マットレス（２）の内部に配置され、エラストマー製のセンサ薄膜（３１）と、該センサ薄膜（３１）に接続される複数の電極（０１Ｘ〜１４Ｘ、０１Ｙ〜１０Ｙ）と、該電極（０１Ｘ〜１４Ｘ、０１Ｙ〜１０Ｙ）間に形成され該分割部（２１）に対応して配置される複数の検出部（Ａ０１０１〜Ａ１４１０）と、を有し、入力される荷重を電気量として出力可能なシート状のセンサ本体（３０）と、出力される該電気量から該就寝者（Ｓ）の体圧分布を算出する演算部（４０）と、を備えるエラストマーセンサ（３）と、
該エラストマーセンサ（３）により検出される該体圧分布のデータに基づいて、個々の該分割部（２１）を制御することにより、該就寝者（Ｓ）の体圧分布を変化させる体圧調整手段（５）と、
を備え、
該センサ本体（３０）および該クッションマット（６）は、該分割部（２１）から該就寝者（Ｓ）方向に順に積層されて該センサ袋（２４）に収容されることを特徴とする体位体圧制御装置（１）。
【請求項２】
前記センサ袋（２６）には、前記センサ本体（３０）、および該センサ本体（３０）の厚さ方向両側に固定された一対の前記クッションマット（６１、６２）を有するセンサ挟装体（６０）が収容される請求項１に記載の体位体圧制御装置（１）。
【請求項３】
前記分割部（２１）は、気体または液体が充填された袋部（２１）からなり、
前記体圧調整手段（５）は、該袋部（２１）に該気体または該液体を供給して該袋部（２１）を膨張させて、あるいは該袋部（２１）から該気体または該液体を排出して該袋部（２１）を収縮させて、前記就寝者（Ｓ）の体圧分布を変化させる請求項１または請求項２に記載の体位体圧制御装置（１）。
【請求項４】
前記センサ本体（３０）は、前記センサ薄膜（３１）の厚さ方向に貫通する複数の通気孔（３１０）を有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の体位体圧制御装置（１）。
【請求項５】
前記分割部（２１）は、前記就寝者（Ｓ）の床ずれが発生しやすい部位に対応する領域において密に配置される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の体位体圧制御装置（１）。
【請求項６】
前記センサ本体（３０）の切断時伸びは、５０％以上である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の体位体圧制御装置（１）。
【請求項７】
前記センサ本体（３０）において、前記電極（０１Ｘ〜１４Ｘ、０１Ｙ〜１０Ｙ）は、前記センサ薄膜（３１）の表側に配置される帯状の表側電極（０１Ｘ〜１４Ｘ）と、該センサ薄膜（３１）の裏側に配置される帯状の裏側電極（０１Ｙ〜１０Ｙ）とからなり、前記検出部（Ａ０１０１〜Ａ１４１０）は、該表側電極（０１Ｘ〜１４Ｘ）と該裏側電極（０１Ｙ〜１０Ｙ）とが表裏方向から見て交差することにより形成され、入力される前記荷重により該検出部の静電容量が変化する請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の体位体圧制御装置（１）。
【請求項８】
前記表側電極（０１Ｘ〜１４Ｘ）および前記裏側電極（０１Ｙ〜１０Ｙ）は、エラストマーと、該エラストマーに充填される導電性フィラーと、を含んで形成される請求項７に記載の体位体圧制御装置（１）。
【国際調査報告】
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